工程水文与水利计算

《工程水文及水利计算综合实训》课程标准一、前言(一)课程基本信息1.课程名称：工程水文及水利计算综合实训2.课程类别：专业平台课3.课程编码：4.学时：155.适用专业：水利工程专业(二)课程性质工程水文及水利计算综合实训是高职高专水利工程专业的一门重要实践课，是工程水文及水利计算课程教学的重要补充。

工程水文及水利计算课程具有理论性强、概念多、与工程实际联系密切等特点，在理论课结束后，安排一定的时间，对学生进行一次较全面、较系统的理论联系实际训练，让学生综合运用所学过的水力和水利计算知识去解决实际生产问题，是十分必要的。

工程水文及水利计算综合实训主要任务是通过综合实训进一步提高学生分析问题和解决问题的能力，提高学生的水文分析及水利计算能力。

它能帮助学生初步了解工程设计中水文水利计算的基本内容，调动和提高学生学习专业课的积极性，对于深化、巩固学生所学过的理论知识，培养学生灵活运用知识，独立解决实际问题的能力，具有重要意义。

本课程以“高等数学”、“水力学”和“测量学”等课程的基本知识，同时与“水利水电工程施工”、“水工建筑物”、“水电站”、“治河与防洪”和“农田水利学”等课程相衔接，共同打造学生的专业核心技能。

本课程在水利水电建筑工程专业中处于非常重要的地位，应当作为必修课程。

(三)课程标准的设计思路1.课程设置的依据本课程是根据教育部有关指导精神和意见，结合高职高专国家级重点建设专业水利工程专业“合格+特长”人才培养模式和课程体系的要求，在与校外企业专家共同制定的水利工程专业人才培养方案基础上设置的。

2.课程改革的基本理念本课程立足于实际能力的培养，对课程内容的选择标准作了根本性改革，打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式，转变为以实际工程任务为中心组织课程内容和课程教学，让学生在完成具体工作任务来构建相关理论知识，并发展职业能力。

经过行业、企业专家深入、细致、系统的分析，本课程最终确定了以下三个综合实训案例，由指导教师结合专业特点选择其中1个案例，提出综合实训的内容和要求。

工程水文及水利计算工程水文及水利计算工程水文是一门研究水文学在工程领域中的应用和方法的学科。

在工程设计、建设和管理过程中，对于水文数据的获取、处理和分析都是很重要的工作。

水利计算则是根据水文数据及相应的物理规律，对水利工程的运行、设计和优化等方面进行计算分析的一门学科。

本文将从以下几个方面进行讨论：一、工程水文的数据获取和处理1. 水文观测站的建设和运行水文观测站是获取水文数据的重要手段。

它们的建设和运行需要考虑以下一些因素：①位置选择：水文观测站的位置应该选择在目标流域能够代表性的位置，以保证观测数据的有效性和准确性。

②设备选择：水文观测站应该配备专业的水文测量设备，例如水位计、流速计、水温计等，以准确地测量水文信息。

③监测频率：水文观测站的监测频率需要根据实际情况而定，例如不同季节、不同流量范围、不同水文事件等都需要进行不同的监测。

2. 水文数据的处理和分析水文数据需要进行一系列的处理和分析，以满足不同的需求，例如:①数据筛选：根据实际需要筛选出有效的数据，以保证后续处理和分析的准确性。

②数据插补：对于缺失的数据或错误的数据需要进行插补处理，以保证后续计算的正确性。

③数据传输：为了方便数据共享和使用，需要将处理好的数据传输到相关的部门或人员。

二、水利计算的方法和技术1. 水库水文计算对于水库的水文计算，需要考虑以下一些因素:①入库径流计算：根据流域面积、平均降雨量、蒸发量等参数，计算出入库径流的总量。

②出库流量计算：根据出库规划和水位高度等因素，计算出出库流量的大小。

③水库调度规划：根据不同的需求，例如防洪、灌溉、发电等，对水库的调度进行规划和优化。

2. 河流水文计算对于河流的水文计算，需要考虑以下一些因素：①河道断面和流量计算：根据实际情况，建立河道流量和河道断面的数学模型，计算河道内的流量。

②洪水预报和预警：根据流域的水文数据和天气预报等信息，预测不同时间段内的洪水发生概率，提供相应的预警信息。

工程水文学与水利计算工程水文学是水文学的一个分支，它主要研究水文学在工程中的应用。

水利计算则是指在水利工程中进行的各种计算，包括水文计算、水力计算、水位计算等。

工程水文学和水利计算在水利工程中起着至关重要的作用。

一、工程水文学工程水文学主要研究水文学在工程中的应用，包括水文数据的采集、处理和分析，以及水文预报和水文模拟等方面。

在水利工程中，水文数据的准确性和可靠性对工程设计和运行至关重要。

因此，工程水文学的研究对于水利工程的建设和管理具有重要意义。

在工程水文学中，水文预报是一个重要的研究方向。

水文预报是指根据历史水文数据和气象数据，预测未来一段时间内的水文情况。

水文预报可以为水利工程的设计和管理提供重要的参考依据。

同时，水文预报也可以为防洪、供水等方面的决策提供重要的支持。

二、水利计算水利计算是指在水利工程中进行的各种计算，包括水文计算、水力计算、水位计算等。

水利计算是水利工程设计和管理的重要组成部分，它可以为工程设计提供重要的技术支持。

在水利计算中，水文计算是一个重要的研究方向。

水文计算是指根据水文数据和气象数据，计算出水文要素的数值，如径流量、水位等。

水文计算可以为水利工程的设计和管理提供重要的参考依据。

水力计算是水利计算中的另一个重要方向。

水力计算是指根据水力学原理，计算水流的速度、压力等参数。

水力计算可以为水利工程的设计和管理提供重要的技术支持。

水位计算是水利计算中的另一个重要方向。

水位计算是指根据水文数据和水力学原理，计算出水位的数值。

水位计算可以为水利工程的设计和管理提供重要的参考依据。

总之，工程水文学和水利计算在水利工程中起着至关重要的作用。

它们可以为水利工程的设计和管理提供重要的技术支持，同时也可以为防洪、供水等方面的决策提供重要的支持。

因此，我们应该加强对工程水文学和水利计算的研究，为水利工程的建设和管理提供更好的技术支持。

水利工程师-工程水文及水利计算考试题含参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、水库淹没损失是一项重要的技术经济指标,在人口稠密地区,有时达工程总投资的[ ]。

A、30%~40%B、20%~30%C、40%~50%D、50%~60%正确答案：C2、天然河道中的洪水受到结冰影响时,水位流量关系点据的分布,总的趋势是偏在畅流期水位流量关系曲线的[ ]。

A、以下B、以上C、上下摆动D、不变正确答案：A3、流域中的湖泊围垦后,流域的多年平均年径流量一般比围垦前[ ]。

A、减少B、不肯定C、增大D、不变正确答案：C4、当水库溢洪道上不设闸门时,其正常蓄水位[ ]。

A、≥堰顶高程B、≤堰顶高程C、>堰顶高程D、=堰顶高程正确答案：D5、设计正常用水保证率的选定,实质上是一个确定缩减用水合理程度的[ ]问题。

A、社会权衡B、政治权衡C、经济权衡D、技术权衡正确答案：A6、土层的包气带是指[ ]。

A、地面到地下潜水面之间的土层B、地下潜水面以下的土层C、地面以下的整个土层D、土壤的表层正确答案：A7、普列什柯夫线解图是假定年径流量的[ ]的情况下绘制的。

A、Cs=CvB、Cs=1.5CvC、Cs=2CvD、Cs=2.5Cv正确答案：C8、当受回水顶托影响时,水位流量关系的点据,是在原稳定的水位流量关系曲线[]。

A、以下B、以上C、上下摆动D、不变正确答案：B9、在年径流系列的代表性审查中,一般将[ ]的同名统计参数相比较,当两者大致接近时, 则认为设计变量系列具有代表性。

A、参证变量长系列与设计变量系列B、同期的参证变量系列与设计变量系列C、参证变量长系列与设计变量非同期的参证变量系列D、参证变量长系列与设计变量同期的参证变量系列正确答案：D10、按蓄满产流模式,当某一地点蓄满后,该点雨强 i 小于稳渗率 fc,则该点此时降雨产生的径流为[ ]。

A、地面径流和地下径流B、地下径流C、地面径流D、零正确答案：B11、某流域多年平均降水量为 800mm,多年平均径流深为 400mm,则该流域多年平均径流系数为[ ]。

水利工程师工程水文及水利计算习题（附答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、从流域洪水过程的流量起涨点,用斜线法或水平线法分别分割得到的地面径流过程线,分析其地面经验单位线。

用斜线分割法分析的单位线比水平线分割法分析的单位线[]。

A、洪峰流量大,流量过程历时短,总水量相等B、洪峰流量大,流量过程历时长,总水量相等C、洪峰流量小,流量过程历时短,总水量大D、洪峰流量小,流量过程历时长,总水量小正确答案：A2、水电站出力系数A,与机组类型以及水轮机和发电机传动形式有关,一般大中型水电站为[ ]。

A、6~6.5B、7~7.5C、8~8.5D、9~9.5正确答案：C3、水库面积曲线坡度变化平缓,说明水库库区地形[ ]。

A、狭窄B、开阔C、简单D、复杂正确答案：B4、某流域面积为 1000km2,多年平均降水量 1050mm,多年平均流量为15m3/s,该流域多年平均的径流系数为[ ]。

A、0.68B、0.65C、0.45D、0.55正确答案：C5、设计枯水年供水期调节流量与多年平均流量的比值α,称为[ ]。

A、调节系数B、模比系数C、库容系数D、径流系数正确答案：A6、正态分布的偏态系数[ ]。

A、Cs= 0B、Cs> 0C、Cs< 0D、Cs= 1正确答案：A7、设计洪水是指[ ]。

A、符合设计标准要求的洪水B、设计断面的最大洪水C、历史最大洪水D、任一频率的洪水正确答案：A8、某闭合流域一次暴雨洪水的地面净雨与地面径流深的关系是[ ]。

A、前者大于后者B、二者可能相等或不等C、前者小于后者D、前者等于后者正确答案：D9、一般水库在由典型洪水放大推求设计洪水时,常采用[ ]。

A、同倍比放大法B、同频率放大法C、可任意选择两种方法之一D、同时用两种方法正确答案：B10、对设计流域洪水资料长短系列的统计参数相互对比的目的是检查系列的[ ]。

A、可靠性B、一致性C、代表性D、长短正确答案：B11、一条垂线上测三点流速计算垂线平均流速时,应从河底开始分别施测[]处的流速。

工程水文与水利计算(武大版教材)第二章水文循环与径流形成第一节水文循环与水量平衡一、自然界的水文循环水圈:地球上的水以液态、固态和气态的形式分布于海洋、陆地、大气和生物机体中,这些水体构成了地球的水圈。

水文循环:水圈中的各种水体在太阳的辐射下不断地蒸发变成水汽进入大气,并随气流的运动输送到各地,在一定条件下凝结形成降水。

降落的雨水,一部分被植物截留并蒸发。

落到地面的雨水,一部分渗入地下,另一部分形成地面径流沿江河回归大海。

渗入地下的水,有的被土壤或植物根系吸收,然后通过蒸发或散发返回大气；有的渗透到较深的土层形成地下水,并以泉水或地下水流的形式渗入河流回归大海。

水圈中的各种水体通过这种不断蒸发、水汽输送、凝结、降落、下渗、地面和地下径流的往复循环过程,称为水文循环,也称为水循环。

水文循环的范围贯穿整个水圈,向上延伸到1o km左右,下至地表以下平均1km深处。

水文循环分类:按水文循环的规模与过程,可分为大循环和小循环。

大循环或外循环：从海洋蒸发的水汽,被气流输送到大陆形成降水,其中一部分以地面和地下径流的形式从河流汇归海洋;另一部分重新蒸发返回大气。

这种海陆间的水分交换过程,称为大循环或外循环。

小循环或内循环：在大循环运动中,水一方面在地面和上空通过降水和蒸发进行纵向交换,另一方面通过河流在海洋和陆地之间进行横向交换。

海洋从空中向大陆输送大量水汽,陆地则通过河流把水输送到海洋里。

陆地也向海洋输送水汽,但与海洋向陆地输送的水汽相比,其量很少,约占海洋蒸发量的8%,所以,海洋是陆地降水的主要水汽来源。

海洋上蒸发的水汽在海洋上空凝结后,以降水的形式落到海洋里,或陆地上的水经蒸发凝结又降落到陆地上,这种局部的水文循环称为小循环或内循环。

前者称为海洋小循环,后者称为内陆小循环。

内陆地区主要的水汽来源：内陆小循环对内陆地区降水有着重要作用。

因为内陆地区距离海洋很远,从海洋直接输送到内陆的水汽不多,通过内陆局部地区的水文循环,使水汽逐步向内陆输送,这是内陆地区主要的水汽来源。

工程水文与水利计算(武大版教材 ) 第六章设计年径流及径流随机模拟第一节设计年径流分析计算的目的和内容在一定时段内，通过河流某一断面的累积水量称径流量，记作3W(m) ；也可以用时段平均流量 Q 函(m3／s)或流域径流深R (mm)来表示。

径流量与流量的关系为：W Q T (8 — 1) 式中T ——计算时段，s。

根据工程设计的需要，T 可分别采用年、季或月。

则其相应的径流分别称为年径流、季径流或月径流。

其中年径流及其时程分配形式对水利水电工程的规划设计尤为重要。

本章重点介绍年径流的分析计算，较短时段径流的分析计算。

可以参照进行。

一、径流特性河川径流具有如下的一些特性：1。

径流的季节分配河川径流的主要来源为大气降水。

降水在年内分配是不均匀的，有多雨季节和少雨季节，径流也随之呈现出丰水期和枯水期，或汛期与非汛期。

最大日径流量较之最小日径流量，有时可达几倍到几十倍。

2．径流的地区分布河川径流的地区性差异非常明显，这也和雨量分布密切相关。

多雨地区径流丰沛，少雨地区径流较少。

我国的丰水带。

包括东南和华南沿海，云南西部和西藏东部，年径流深在1000mm以上。

我国的少水带，包括东北西部，内蒙古、宁夏、甘肃大部和新疆西北部，年径流深在 10— 50mm之间；而许多沙漠地区为干涸带。

年径流深不足10mm。

3。

径流的周期性绝大多数河流以年为周期的特性非常明显。

在一年之内，丰水期和枯水期交替出现，周而复始。

又因特殊的自然地理环境或人为影响，在一年的主周期中，也会产生一些较短的特殊周期现象。

例如，冰冻地区在冰雪融解期间，白昼升温，融解速度加快，径流较大；夜间相反，呈现出以锯齿形为特征的径流日周期现象。

又如担任调峰任务的水电站下游，在电力负荷高峰期间，加大下泄流量，峰期过后。

减小下泄流量，也会出现以日为周期的径流波动现象。

在实测年径流系列中，往往发现连续丰水段或连续枯水段交替出现的现象，连续2—3 年年径流偏丰或偏枯的现象极为常见；连续3— 5 年也不罕见，有的甚至超过10 年以上。

⼯程⽔⽂与⽔利计算（武⼤版教材）08⼯程⽔⽂与⽔利计算(武⼤版教材)第⼋章流域产汇流计算内容简介研究对象本章从定量上研究降⾬形成径流的原理和计算⽅法，包括流域的产流计算和汇流计算。

产流计算主要研究流域上降⾬扣除植物截留、下渗、填洼等损失，转化为净⾬过程的计算⽅法。

汇流计算主要研究净⾬沿地⾯和地下汇⼊河⽹，并经河⽹汇集形成流域出⼝断⾯径流过程的计算⽅法。

研究内容1.短期洪⽔预报；2.枯⽔预报；3.施⼯⽔⽂预报；4.⽔⽂实时预报⽅法。

研究⽬的本章研究的流域产汇流计算是⼯程⽔⽂学中最基本的概念和⽅法之⼀，是以后学习由暴⾬资料推求设计洪⽔，降⾬径流预报等内容的基础。

本章研究内容和⽅法⽆论在⽔利⼯程的规划设计阶段还是运⾏管理阶段，都具有⼗分重要的地位。

第7.1节概述内容提要1. 由降⾬过程推求径流过程的基本内容与流程；2. 流域产汇流计算的基本思路。

学习要求掌握由降⾬过程推求径流过程的主要环节与基本思路。

1. 流域产汇流计算基本内容与流程由流域降⾬推求流域出⼝的河川径流，⼤体上分为两个步骤：①产流计算：降⾬扣除截留、填洼、下渗、蒸发等损失之后，剩下的部分称为净⾬，在数量上等于它所形成的径流深。

在我国常称净⾬量为产流量，降⾬转化为净⾬的过程为产流过程，关于净⾬的计算称之为产流计算。

②汇流计算：净⾬沿着地⾯和地下汇⼊河⽹，然后经河⽹汇流形成流域出⼝的径流过程，这个流域汇流过程的计算称之为汇流计算。

它们之间的联系可简明地表⽰成图7-1-1所⽰的流程图。

图7-1-1由降⾬过程推求径流过程流程图2. 流域产汇流计算的基本思路流域产汇流问题的内容⼗分丰富。

这⾥仅介绍⽬前使⽤⽐较普遍和⽐较成熟的计算⽅法及其原理。

产流计算的⽅法有降⾬径流相关图法和初损后损法等；汇流计算的重点是单位线法和瞬时单位线法。

⽆论产流计算还是汇流计算，基本思路都是，先从实际降⾬径流资料出发，分析产流或汇流的规律；然后，⽤于设计条件时，则可由设计暴⾬推求设计洪⽔，⽤于预报时，则由实际暴⾬预报洪⽔。

摘要本次课程设计主要是兴利、调洪计算，并且推求出不同频率的丰水年保证的灌溉面积。

同时，对《工程水文与水利计算》这门学科知识的复习和巩固，使我们更好的运用其理论知识和基本方法，提高我们综合分析和解决问题的能力，为其他有关课程的学习和将来工作打下良好的基础。

提高对Excel的应用。

这次课程设计是对M河进行水文水利计算，针对防洪计算，求出P=25%和P=50%的设计年径流、设计面暴雨、设计洪水过程线，然后进行洪水调节并且推求不同频率的最大下泄流量、最高洪水位,并且分析提高汛期水位是否可行。

最后，进行兴利调节计算，求出频率为25%求其保证的灌溉面积，即点绘弃水量和灌溉面积的关系曲线，并利用该曲线查出弃水量为零对应的灌溉面积即为保证的灌溉面积。

目录设计资料 (5)设计过程 (8)一、设计年径流分析计算 (8)二、30年一遇的设计面暴雨过程计算 (8)三、设计净雨与设计洪水过程线计算 (9)（一）由产汇流方案推求30年一遇设计洪水过程线 (9)（二）设计净雨计算 (10)（三）设计洪水过程线计算 (10)四、洪水调节及保坝标准复核 (12)（一）调洪计算 (12)（二）推求最大下泄量、最高洪水位 (14)（三）分析提高汛限水位是否可行 (17)五、兴利调节计算 (17)（一）2015年每月入库径流量计算 (17)（二）逐月蒸发损失深度计算 (17)（三）2015年水平年灌区总和毛灌溉量计算 (17)（四）对于频率P=25%的代表年，保证其灌溉面积的计算·18（五）将P=25%、P=50%各个不同面积所对应的弃水量和兴利库容进行汇总 (20)总结 (21)设计资料一、工程概况M河水库以上流域面积94km2,总库容2322万m3,。

防洪为主，结合蓄水灌溉。

水库主要建筑物：大坝、溢洪道（无闸门）、放水洞。

现状工程数据见表1。

工程运行中存在问题（与水文水利计算有关的问题）：（1）现状溢洪道堰面为浆砌石衬砌，已被破坏，不满足设计洪水防冲要求，需新衬砌0.3m厚的混凝土。

水利工程师工程水文及水利计算练习题库及参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、河川径流组成一般可划分为[ ]。

A、地面径流、浅层地下径流潜水、深层地下径流B、地面径流、表层流、地下径流C、地面径流、坡面径流、地下径流D、地面径流、表层流、深层地下径流正确答案：B2、一次流域降雨的净雨深形成的洪水,在数量上应该[ ]该次洪水的径流深。

A、小于B、等于C、大于D、大于、等于正确答案：B3、设计年径流量随设计频率[ ]。

A、增大而不变B、增大而增大C、减小而不变D、增大而减小正确答案：D4、径流是由降水形成的,故年径流与年降水量的关系[ ]。

A、在干旱地区密切B、在湿润地区密切C、一定不密切D、一定密切正确答案：B5、水库在正常运用时,汛期到来之前库水位应降到[ ]。

A、库底B、正常蓄水位C、防洪限制水位D、死水位正确答案：C6、决定土壤稳定入渗率 fc 大小的主要因素是[ ]。

A、土壤特性B、降雨历时C、降雨初期的土壤含水量D、降雨强度正确答案：A7、某河段上、下断面的河底高程分别为 725m 和 425m,河段长 120km,则该河段的河道纵比降为[ ]。

A、2.5B、0.25C、2.5%D、2.5‰正确答案：D8、当兴利库容一定时,设计保证率将随调节流量值的增加而[ ]。

A、不确定B、降低C、提高D、不变正确答案：B9、气温一定时,露点温度的高低与空气中水汽含量的关系是[ ]。

A、露点高低与水汽含量关系不大B、露点高低与水汽含量无关C、水汽含量越大露点越低D、水汽含量越大露点越高正确答案：D10、推求分期设计洪水的原因是[ ]。

A、水库库容的大小不同B、各分期灌溉和发电用水不同C、各分期气候变化无常D、各分期的洪水成因和洪水大小不同正确答案：D11、设计正常用水保证率的选定,实质上是一个确定缩减用水合理程度的[ ]问题。

A、经济权衡B、技术权衡C、社会权衡D、政治权衡正确答案：C12、重现期为一千年的洪水,其含义为[ ]。

工程水文及水利计算一、水文过程分析水文过程分析是进行工程水文计算的前提，它是通过对降雨和径流等水文数据进行分析，确定水文过程的特征和规律。

水文过程分析的主要内容有降雨过程分析、径流过程分析和流域特征分析。

在降雨过程分析中，通过对降雨事件进行统计和分析，得到降雨过程的特征参数，如最大降雨量、降雨强度、降雨时段等。

通过降雨过程分析，可以对设计洪水进行合理估算。

径流过程分析主要是对流域内径流的起伏规律进行研究，包括间歇型径流和洪峰流量。

通过对径流过程进行分析，可以揭示流域的径流特征，为水利工程设计提供依据。

流域特征分析是对流域面积、地形、土地利用等方面的信息进行统计和分析，了解流域的自然特征。

通过流域特征分析，可以为水利规划和工程设计提供流域背景资料。

二、水资源合理利用水资源是社会经济发展和生态环境保护的基础，合理利用水资源对于实现可持续发展至关重要。

水资源合理利用包括水量分配、水质保护和水资源调度等方面。

水量分配是指在流域内合理安排水资源的利用，确保社会经济和生态环境的需水优先满足。

根据不同需求，可以对水量进行优先级分配，确保水资源的有效利用。

水质保护是指在水资源利用过程中，采取措施保护水体的水质。

通过监测水质指标，建立水质保护标准，制定相应的治理和保护措施，确保水质达标。

水资源调度是指在干旱季节或水资源短缺情况下，通过合理调度水资源的利用，以满足社会经济和生态环境的需求。

根据供求关系，合理调度水资源的利用，不仅可以保障社会经济的正常运行，还可以保护生态环境的可持续发展。

三、水利工程设计计算水利工程设计计算是应用水文、水力学和结构力学等理论，根据工程要求和规范要求，进行水利工程的设计和计算。

主要包括水工结构计算、水力计算和水能利用计算等方面。

水工结构计算是对堤坝、闸门、泵站、水电站等水工结构进行设计和计算，确保其在各种水文条件下的安全性和稳定性。

水力计算是对渠道、管道、河道等水力要素进行计算，确定其水力特性，为工程设计提供基础数据。